Скромният транзистор е изключително важна част от компютрите и как работят. Всъщност всеки компютър има буквално милиарди транзистори - процесор Intel Core от четвърти род има огромни 1, 7 милиарда транзистори - само на процесора. Но как работят тези транзистори? Смешно е, че бихте могли сами да изградите компютър и все още да не разбирате как работят транзисторите.
Разбира се, затова сме съставили това ръководство.
Лесен начин да мислим за транзисторите е, че те са към процесор какви са невроните за нашия мозък - малки миниатюрни превключватели, които позволяват на хората да мислят и помнят събития. Транзисторът е направен от силиций, който е химичен елемент, намиращ се в пясък, и е изобретен преди повече от 50 години.
Основите
Пол Дауни | Flickr: http://bit.ly/2iYqIHw
Основите на това как работи транзисторът всъщност е доста проста. В по-голямата част от случаите транзисторът прави едно от двете неща - или работи за усилване на сигнал, или действа като превключвател.
Когато един транзистор работи като усилвател, той обикновено поема малък електрически ток и усилва този ток да бъде много по-голям. Това е доста важна функция, особено в аудио света - без усилватели на сигнали, няма да можете да чуете сигнала, приет от микрофоните, например.
Както споменахме обаче, транзисторите също работят като превключватели - тоест те поемат малък електрически ток и този ток води до извеждане на друг по-голям ток. Това е видът транзистор, който се среща най-често в компютрите - тъй като транзисторите могат да съществуват в едно от двете състояния, те могат да бъдат включени или изключени поотделно и като такива могат да функционират като 1 или 0. С милиарди транзистори на a процесор, тези 1 и 0 добавят към по-големи количества данни. Ето защо по-новите компютри могат да обработват повече данни наведнъж - защото транзисторите стават все по-малки и по-малки, така че повече от тях могат да се поберат на чип.
Силиций и сандвичи
Както споменахме, транзисторите са направени от силиций, който естествено не провежда електричество. Ако обаче манипулираме силиция с химически елементи като арсен или фосфор, силицият има няколко допълнителни електроника, което означава, че може много по-лесно да пренася електрически ток. Поради факта, че електроните имат отрицателен заряд, силицийът при тази обработка се нарича n-тип.
Ако обработвате силиций с други елементи, като например бор, в него ще се вливат електрони, а не далеч от него - това се нарича р-тип.
Тези два типа силиций се комбинират на слоеве, като по същество позволяват да работят различни видове електрически компоненти. Например, ако n-тип и p-тип са наслоени, електрони ще изтичат в едната страна, а в другата - навън. Това се нарича диод.
Разбира се, можете да изберете да използвате три слоя, а не само два - по същество да правите силиконови сандвичи. В зависимост от това как е наслоен този силиций, можем или да създадем нещо, което да усилва ток, или да създаваме превключвател. Дали тези думи звучат познато - да, тези силиконови сандвичи са транзистори.
Затваряне
Транзисторите могат да се използват в широк спектър от приложения и са градивен елемент за напредъка на технологиите. Те също ще стават все по-малки и по-малки - така процесорите ще стават все по-мощни.
